Лабораторная работа Реализация подпрограмм в языке программирования Паскаль

Лабораторная работа
Язык программирования Паскаль
Тема: Реализация подпрограмм в языке программирования Паскаль
Порядок выполнения работы
1. Изучить теоретические сведения по теме “Реализация подпрограмм в языке
программирования Паскаль ”.
2. Ответить на контрольные вопросы.
3. Получить индивидуальное задание у преподавателя и разработать программу в
соответствии с поставленной задачей.
4. Выполнить отладку и тестирование программы при различных исходных данных.
5. Проанализировать полученные результаты,
убедиться в их правильности и
соответствия условию задачи.
6. Подготовить письменный отчет.
Отчет оформляется в рукописном или печатном виде и должен содержать:
 Тему лабораторной работы
 Условие задачи
 Текст программы с указанием исходных данных и результата.
 Результаты тестирования программы.
Краткие теоретические сведения.
При решении достаточно большой задачи её рекомендуется разбивать на отдельные
смысловые части (подпрограммы), программировать их отдельно, а затем объединять в
единую программу. Использование подпрограмм считается хорошим стилем
программирования. Подпрограмму можно выполнять в различных местах программы для
различных исходных данных.
Любая программа может содержать несколько подпрограмм, каждая из которых
может, в свою очередь, содержать обращения к другим подпрограммам. Для простоты
изложения ограничимся подпрограммами, которые не содержат внутри себя обращений к
другим подпрограммам, и их вызов осуществляется из основной программы.
В языке программирования Pascal имеется два вида подпрограмм: процедуры
(Procedure) и функции (Function).
Процедуры и функции – это относительно самостоятельные части программы,
имеющие собственное имя. Они описываются перед основной программой.
Функция возвращает результат через свое имя, поэтому имя функции ставится в
правой части оператора присваивания. Процедура возвращает результат через параметры,
поэтому процедура является оператором.
Структура подпрограмм аналогична структуре основной программы, за
исключением заголовка.
Функции пользователя
Синтаксис заголовка функции:
Function <имя функции> (описание параметров): тип;
Для передачи основной программе результата в теле функции необходимо имени функции
присвоить значение вычисления.
Синтаксис функции
Function <имя_функции>(<параметры>) : <тип результата>;
Label <метки>;
Const <константы>;
раздел объявления меток, констант, типов данных,
Type <типы данных>;
переменных (может отсутствовать)
Var <переменные>;
Begin
<операторы, составляющие тело функции>;
End;
Для того, чтобы значение функции было определено и передано в основную
программу, в теле функции обязательно должен быть хотя бы один оператор
присваивания вида:
<имя_функции>:=<значение>.
Вызов функции, определенной пользователем, осуществляется так же, как и любой
стандартной функции Паскаля.
Пример 1. Создать функцию пользователя, вычисляющую х!
Program primer;
Var
x: integer; y: real;
Function Fact(x: integer): real;
Var
i: integer; f: real;
begin
f:=1;
for i:=1 to x do f:=f*i;
{вычисляем произведение}
Fact:=f;
{имени функции присваиваем полученное значение}
end;
begin
{основная программа}
Write (‘x=’); Readln(x);
{ввод значения х}
y:=Fact(x);
{вызов функции с аргументом х }
Writeln(‘y=’, y:4:0);
{вывод результата}
Readln;
end.
Пример 2. Вычислить, используя функцию нахождения знаменателя:
1 2 3
   ... (n слагаемых)
2! 3! 4!
Program primer;
Var s: real;
i, n: integer;
Function Fakt(x: integer): real;
Var
i: integer; f: real;
begin
f:=1;
for i:=1 to x do f:=f*i;
Fakt:=f;
end;
BEGIN
{функция вычисления факториала}
write('n= ');
Readln(n);
{вводим количество слагаемых суммы}
s:=0;
For i:=1 to n do
{перебираем i от 1 до n}
s:=s+i/Fakt(i+1);
{добавляем к сумме очередную дробь, вызывая}
{ функцию для вычисления знаменателя}
writeln('s=',s:6:4);
{вывод результата}
Readln;
END.
Пример 3. Два треугольника заданы длинами своих сторон. Определить, площадь какого
из них больше (создать функцию для вычисления площади треугольника по длинам его
сторон).
Для решения задачи используем формулу Герона S  p   p  x    p  y    p  z  , где x, y, z
– стороны треугольника, p – полупериметр)
Program primer;
var
a1, b1, с1, s1, a2, b2, с2, s2: real;
Function PlTr(x ,y, z: real): real;
Var
p: real;
Begin
p:= (x + y + z)/2;
{полупериметр треугольника}
PlTr:=Sqrt(p*(p-x)*(p-y)*(p-z));
End;
BEGIN
{основная программа}
Write('Cтороны 1-го треугольника:'); Readln(a1, b1, c1);
Write('Cтороны 2-го треугольника:'); Readln(a2, b2, c2);
S1:=PlTr(a1, b1, c1);{вызов функции для нахождения площади 1-го треугольника}
S2:=PlTr(a2, b2, c2);{вызов функции для нахождения площади 2-го треугольника}
if S1>S2 then Writeln(‘S1>S2’)
else if S1<S2 then Writeln(‘S1<S2’)
else Writeln(‘S1=S2’);
Readln;
END.
Процедуры
Синтаксис заголовка процедуры:
Procedure <имя процедуры> (описание параметров);
В заголовке перед параметром, значение которого передается в основную
программу, ставится слово var.
Структура процедуры:
Procedure <имя_процедуры>(<параметры>); -заголовок процедуры
Label <метки>;
Const <константы>;
раздел объявления меток, констант, типов данных,
Type <типы данных>;
переменных (может отсутствовать)
Var <переменные>;
Begin
<операторы >
- тело процедуры
End;
Вызов процедуры осуществляется из основной программы указанием ее имени.
Различают формальные и фактические параметры. Параметры, указанные в заголовке
процедуры называются формальными. Они определяют, как будет происходить обработка
конкретных значений этих параметров. Фактические параметры указываются при
обращении к подпрограмме. При вызове подпрограммы значения фактических параметров
автоматически передаются в переменные, являющиеся формальными параметрами.
После чего начинается выполнение подпрограммы. Количество и тип формальных и
фактических параметров должны совпадать.
Для передачи исходных данных в процедуру используются параметры-значения.
Фактические параметры-значения могут быть константами, переменными, выражениями.
Полученный в процедуре результат передается в основную программу с помощью
параметров-переменных. В заголовке описания
процедуры перед параметрамипеременными пишется Var.
Пример 4. Создать процедуру для вычисления периметра и площади прямоугольного
треугольника по его катетам a, b.
Program primer;
Var
a, b, p, s: real;
{ a, b- катеты, p - периметр, s - площадь }
Procedure Treug(a,b: real; Var p, s: real);
{a, b- входные данные(параметры-значения),}
p,s-выходные данные(параметры-переменные)}
Begin
p:= a + b + Sgrt(a*a + b*b); {периметр треугольника с катетами a, b}
s:= a*b/2;
{ площадь треугольника с катетами a, b }
End;
Begin
{основная программа}
Write('a, b =');Readln(a, b);
{ввод исходных данных}
Treug(a, b, p, s);
{вызов процедуры и передача исходных данных a, b}
Writeln('p=', p:4:1, ‘ s=’, s:4:1); {вывод результата, полученного из процедуры}
Readln;
End.
Пример 5. Создать процедуру обмена значениями 2-х переменных.
Program primer;
Var
A, B: real;
Procedure Obmen(Var X,Y:real);
{X, Y- параметры-переменны – являются и входными данными для процедуры и
результатом ее выполнения)}
Var
T: real;
Begin
T:=X;
X:=Y;
Y:=T;
End;
begin
Write('A, B ='); Readln(A,B);
{p,
Obmen(A,B);
Writeln('A=', A:5:2,' B=');
Readln;
end.
Пример 6. Создать процедуру для вывода первых N членов арифметической прогрессии,
заданной значением первого члена а и разностью d. Вывести первые 7 членов
прогрессии 2, 5, … (a=2, d=3) и первые 10 членов прогрессии 20, 19, ….(a=20, d= -1)
Program primer;
Procedure progres(a,d,n:integer);{a, d,n- входные данные(параметры-значения)}
Var
i: integer;
{i – номер очередного члена прогрессии }
Begin
for i:=1 to n do
{перебираем i от 1 до n}
begin
write(a,' ');
{выводим очередной член прогрессии}
a:=a+d;
{вычисляем следующий член прогрессии}
end;
End;
begin
{основная программа}
{вызов процедуры для вывода 7 членов арифметической прогрессии 2, 5,…}
progres(2,3,7);
writeln;
{вызов процедуры для вывода 10 членов прогрессии 20,19,…}
progres(20,-1,10);
Readln;
end.
Пример 7. Выяснить, какие натуральные числа от 2 до 10 являются простыми, а какие составными (создать процедуру, определяющую простым или составным является
данное число).
Число называется простым, если оно не имеет делителей кроме 1 и самого себя.
Если у него есть другие делители, то число – составное.
Program primer;
Var
i: integer;
Procedure prostoe(x:integer); {x- входные данные(параметр-значение)}
Var
k,n: integer; {n - возможные делители числа, k – количество делителей}
Begin
k:=0;
for n:=2 to x div 2 do {перебираем числа от 2 до x div 2 для поиска делителей}
if x mod n = 0
{если n –делитель числа x}
then k:=k+1;
{увеличиваем количество делителей на 1}
if k=0
{если у числа нет делителей}
then writeln (x,' - prostoe')
{то число простое}
else writeln (x,' - sostavnoe');
{иначе число составное}
End;
begin
{основная программа}
for i:=2 to 10 do
{перебираем числа от 2 до 10}
prostoe(i);
Readln;
{вызываем процедуру для проверки очередного числа}
end.
Контрольные вопросы
Структура функции, определенной пользователем.
Как осуществляется вызов функции из основной программы?
Каким образом функция передает результат в основную программу?
Описание процедуры. Общая структура.
Как осуществляется вызов процедуры из основной программы?
Каким образом процедура передает результат в основную программу?
Что такое формальные и фактические параметры?
Какая взаимосвязь существует между формальными и фактическими параметрами?
Какие виды параметров могут быть указаны при описании процедуры или функции
в ее заголовке?
10. Для чего используются параметры-значения?
11. Для чего используются параметры-переменные?
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Задания для самостоятельной работы
1. Найти m! + (m+n)!, создав функцию для вычисления факториала произвольного
натурального числа.
2. Найти (a! + b!)/(a+b)!, создав функцию для вычисления факториала произвольного
натурального числа.
3. Найти минимальное из A, B, C, D, создав функцию выбора минимального из двух
произвольных чисел.
4. Два прямоугольных треугольника заданы своими катетами. Определить, у какого
из них площадь больше (создать функцию для вычисления
площади
прямоугольного треугольника по его катетам).
5. Два прямоугольника заданы координатами вершин. Определить, периметр
какого из них больше (использовать функцию нахождения периметра
прямоугольника).
6. Два прямоугольных треугольника заданы своими катетами. Определить, у какого
из них периметр больше (создать функцию для вычисления
периметра
прямоугольного треугольника по его катетам).
7. Вводятся 2 натуральных числа. Определить, у какого из них среднее
арифметическое цифр больше (создать функцию для нахождения среднего
арифметического цифр произвольного натурального числа).
8. Вводятся 3 натуральных числа. Найти сумму цифр каждого из них (создать
функцию для нахождения суммы цифр произвольного натурального числа).
9. Вычислить (-32 + 24 )/4-2, создав функцию для вычисления степени xy
10. Вычислить 3-2 + 42 +5-2, создав функцию для вычисления степени.
11. Вычислить (-32 + 24 )/4-2, создав функцию для вычисления степени.
12. Вычислить, используя функцию нахождения знаменателя:
1
3
5


...
1 2 1 2  3 1 2  3 4
(15 слагаемых)
13. Вычислить, используя функцию нахождения знаменателя:
1 4 9
   ...
(n слагаемых)
2 ! 3! 4 !
14. Вычислить, используя функцию нахождения знаменателя:
2 4 6
  ...
(n слаг.)
3! 5! 7 !
15. Вычислить, используя функцию нахождения знаменателя:
2 4 6
  ...
(n слаг.)
3! 5! 7 !
16. Вычислить, используя функцию нахождения знаменателя:
1
2
3


 ... (15 слаг)
1 3 1 3  5 1 3  5  7
17. Сократить дроби вида a/b и c/d(a, b, c, d – вводимые натуральные числа), создав
функцию для нахождения наибольшего общего делителя двух натуральных чисел.
18. Создайте функцию, вычисляющую наименьшее общее кратное натуральных чисел
X и Y.
19. Создать процедуру для вычисления периметра и площади квадрата по длине его
стороны.
20. Создать процедуру для вычисления объема и площади поверхности куба по длине
его ребра.
21. Создать процедуру для вычисления длины окружности и площади круга по
заданному значению радиуса. ( L= 2R, S=R2)
22. Создать процедуру для вычисления периметра и площади прямоугольника по
длинам его сторон.
23. Вводятся A, B, C, D. Поменять местами A и C, B и D, создав процедуру обмена
значениями 2-х переменных.
24. Создать процедуру для вывода первых N членов арифметической прогрессии,
заданной первым членом а и разностью d. С помощью этой процедуры вывести 8
первых членов прогрессии 1, 4, … и 10 первых членов прогрессии 24, 22, ….
25. Создать процедуру для вывода первых N членов арифметической прогрессии,
заданной первым членом а и разностью d. С помощью этой процедуры вывести 5
первых членов прогрессии 3, 7, … и 7 первых членов прогрессии 14, 11, ….
26. Создать процедуру для вывода и нахождения суммы первых N членов
арифметической прогрессии, заданной формулой an=2n+3.
27. Создать процедуру для вывода и нахождения суммы первых N членов
арифметической прогрессии, заданной формулой an=3n-1.
28. Создать процедуру для вывода и нахождения суммы первых N членов
арифметической прогрессии, заданной формулой an=5n-1.
29. Определить, какие из целых чисел от -10 до 2 являются решениями неравенства
(x+4)(x+1)<0 (создать процедуру, определяющую является или не является данное
целое число решением неравенства (x+4)(x+1)<0)
30. Создать процедуру для вывода и подсчета суммы последовательных целых чисел
от a до b. С помощью этой процедуры вывести и найти сумму целых чисел: 1) от
10 до 20; 2) от -5 до 15.
31. Создать процедуру для вывода таблицы значений функции y=2sin 3x + 1 для х от a
до b с шагом h. Вывести две таблицы: а) для х от 1 до 2 с шагом 0.1 и б) для х от 5
до 10 с шагом 0.5
32. Создать процедуру для вывода таблицы значений функции y=tg (x +1) для х от a до
b с шагом h. Вывести две таблицы: а) для х от 2 до 4 с шагом 0.2 и б) для х от 1 до
10 с шагом 0.5
33. Создать процедуру для вывода таблицы значений функции y= x2 + 3 для х от a до b
с шагом h. Вывести две таблицы: а) для х от 1 до 2 с шагом 0.1 и б) для х от 2 до 5
с шагом 0.5
34. Создать процедуру для вывода таблицы значений функции y=cos (x + 1)2 для х от a
до b с шагом h. Вывести две таблицы: а) для х от 2 до 3 с шагом 0.1 и б) для х от 2 до 3 с шагом 0.5
35. Создать процедуру, определяющую возможность построения треугольника со
сторонами x, y, z. Из чисел a,b,c,d выбрать тройки таких, которые позволяют
построить треугольник (для решения задачи используйте «правило треугольника»:
каждая сторона треугольника меньше суммы двух других сторон).
36. Натуральное число называется совершенным, если оно равно сумме всех своих
делителей, за исключением самого себя. Например, число 6 - совершенное, так как
1+2+3=6, а 8 не является совершенным (1+2+4 не равно 8). Составить программу,
запрашивающую с клавиатуры натуральное число и печатающую все совершенные
числа, не превышающие введенного числа(создать процедуру, которая определяет,
является ли совершенным данное число).
37. Создать процедуру, позволяющую разложить натуральное число N на простые
множители. Например, 120=2*2*2*3*5.
38. Натуральное число из n цифр является числом Амстронга, если сумма его цифр,
возведенных
в
n-ю
степень,
равна
самому
числу
(например,
153=13+53+33=1+125+27). Создайте процедуру, печатающую все числа Амстронга,
состоящие из n цифр.